package com.ryujung.binary_tree.leetCode_101;

import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;

class TreeNode {
    int val;
    TreeNode left;
    TreeNode right;

    TreeNode() {
    }

    TreeNode(int val) {
        this.val = val;
    }

    TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
        this.val = val;
        this.left = left;
        this.right = right;
    }
}

class Solution {
    /**
     * 思路：
     * 使用BFS算法，广度优先，逐层遍历
     * 每次遍历，先判断队列元素数量是否为偶数，
     * 如果为偶数，再从队列两端取出元素进行比较，
     * 仔细想想，以上办法并不能判断二叉树是否为symmetric。
     * 例如[1,2,2,3,3,3,3,3,4,4,4,4,null,null,4,4],符合以上判断，但并不是对称二叉树
     * <p>
     * 重新整理思路：
     * 使用两个Integer数组存放两个子树，包括null值，
     * 然后依次比对两个数组的值即可,
     * <p>
     * 整体是BDS广度遍历优先算法。
     * <p>
     * Queue中，LinkedList可以向队列对存放null值，ArrayDeque不可以存放null值
     */
    public boolean isSymmetric1(TreeNode root) {
        if (root == null) return true;

        Queue<TreeNode> que = new LinkedList<>();
        que.offer(root.left);
        que.offer(root.right);
        while (!que.isEmpty()) {
            TreeNode firstNode = que.poll();
            TreeNode lastNode = que.poll();
            if (firstNode == null && lastNode == null) {
                continue;
            }
            if (firstNode == null || lastNode == null ||
                    (firstNode.val != lastNode.val)) {
                return false;
            }
            que.offer(firstNode.left);
            que.offer(lastNode.right);

            que.offer(lastNode.left);
            que.offer(firstNode.right);
        }
        return true;
    }
    // 时间复杂度：O(n) 需要遍历二叉树
    // 空间复杂度：O(n) 队列的大小取决于二叉树的高度，最坏情况接近 n

    /**
     * 尝试使用递归方式实现判断
     */
    public boolean isSymmetric(TreeNode root) {
        return isSymmetricHelper(root, root);
    }

    public boolean isSymmetricHelper(TreeNode left, TreeNode right) {
        if (left == null && right == null) {
            return true;
        }
        if (left == null || right == null) {
            return false;
        }
        return left.val == right.val &&
                isSymmetricHelper(left.left, right.right) &&
                isSymmetricHelper(left.right, right.left);
    }
    // 时间复杂度：O(n)
    // 空间复杂度：O(n)
}